Python常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)整理

Python常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)整理2014年10月15日\o"由tenking發(fā)布"tenking閱讀23次

Python中常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以統(tǒng)稱為容器（container）。序列（如列表和元組）、映射（如字典）以及集合（set）是三類主要的容器。一、序列（列表、元組和字符串）序列中的每個(gè)元素都有自己的編號(hào)。\t"C:\\Users\\Administrator\\Documents\\_blank"Python中有6種內(nèi)建的序列。其中列表和元組是最常見的類型。其他包括字符串、\t"C:\\Users\\Administrator\\Documents\\_blank"Unicode字符串、buffer對(duì)象和xrange對(duì)象。下面重點(diǎn)介紹下列表、元組和字符串。1、列表列表是可變的，這是它區(qū)別于字符串和元組的最重要的特點(diǎn)，一句話概括即：列表可以修改，而字符串和元組不能。（1）、創(chuàng)建通過下面的方式即可創(chuàng)建一個(gè)列表：1234list1=['hello','world']print

list1list2=[1,2,3]print

list2輸出：

[‘hello’,‘world’]

[1,2,3]可以看到，這中創(chuàng)建方式非常類似于javascript中的數(shù)組。

（2）、list函數(shù)通過list函數(shù)（其實(shí)list是一種類型而不是函數(shù)）對(duì)字符串創(chuàng)建列表非常有效：12list3=list("hello")print

list3輸出：[‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’]

2、元組元組與列表一樣，也是一種序列，唯一不同的是元組不能被修改（字符串其實(shí)也有這種特點(diǎn)）。（1）、創(chuàng)建123456t1=1,2,3t2="jeffreyzhao","cnblogs"t3=(1,2,3,4)t4=()t5=(1,)print

t1,t2,t3,t4,t5輸出：(1,2,3)(‘jeffreyzhao’,‘cnblogs’)(1,2,3,4)()(1,)從上面我們可以分析得出：a、逗號(hào)分隔一些值，元組自動(dòng)創(chuàng)建完成；b、元組大部分時(shí)候是通過\t"C:\\Users\\Administrator\\Documents\\_blank"圓括號(hào)括起來的；c、空元組可以用沒有包含內(nèi)容的圓括號(hào)來表示；d、只含一個(gè)值的元組，必須加個(gè)逗號(hào)（,）；

（2）、tuple函數(shù)tuple函數(shù)和序列的list函數(shù)幾乎一樣：以一個(gè)序列（注意是序列）作為參數(shù)并把它轉(zhuǎn)換為元組。如果參數(shù)就算元組，那么該參數(shù)就會(huì)原樣返回：12345678t1=tuple([1,2,3])t2=tuple("jeff")t3=tuple((1,2,3))print

t1print

t2print

t3t4=tuple(123)print

t45輸出：(1,2,3)

(‘j’,‘e’,‘f’,‘f’)

(1,2,3)Traceback(mostrecentcalllast):

File“F:\Python\test.py”,line7,in<module>

t4=tuple(123)

TypeError:‘int’objectisnotiterable

3、字符串（1）創(chuàng)建12345str1='Helloworld'print

str1print

str1[0]for

c

in

str1:

print

c輸出：

Helloworld

H

H

e

l

l

ow

o

r

l

d

（2）格式化字符串格式化使用字符串格式化操作符即百分號(hào)%來實(shí)現(xiàn)。12str1='Hello,%s'

%

'world.'print

str1格式化操作符的右操作數(shù)可以是任何東西，如果是元組或者映射類型（如字典），那么字符串格式化將會(huì)有所不同。123456strs=('Hello','world')#元組str1='%s,%s'

%

strsprint

str1d={'h':'Hello','w':'World'}#字典str1='%(h)s,%(w)s'

%

dprint

str1輸出：Hello,world

Hello,World注意：如果需要轉(zhuǎn)換的元組作為轉(zhuǎn)換表達(dá)式的一部分存在，那么必須將它用圓括號(hào)括起來：12str1='%s,%s'

%

'Hello','world'print

str1輸出：Traceback(mostrecentcalllast):

File“F:\Python\test.py”,line2,in<module>

str1=’%s,%s’%‘Hello’,’world’

TypeError:notenoughargumentsforformatstring如果需要輸出%這個(gè)\t"C:\\Users\\Administrator\\Documents\\_blank"特殊字符，毫無疑問，我們會(huì)想到轉(zhuǎn)義，但是Python中正確的處理方式如下：12str1='%s%%'

%

100print

str1輸出：100%對(duì)數(shù)字進(jìn)行格式化處理，通常需要控制輸出的寬度和精度：1234567from

math

import

pistr1='%.2f'

%

pi#精度2print

str1str1='%10f'

%

pi#字段寬10print

str1str1='%10.2f'

%

pi#字段寬10，精度2print

str1輸出：3.14

3.141593

3.14字符串格式化還包含很多其他豐富的轉(zhuǎn)換類型，可參考官方文檔。Python中在string模塊還提供另外一種格式化值的方法：模板字符串。它的工作方式類似于很多\t"C:\\Users\\Administrator\\Documents\\_blank"UNIXShell里的變量替換，如下所示：1234from

string

import

Templatestr1=Template('$x,$y!')str1=str1.substitute(x='Hello',y='world')print

str1輸出：Hello,world!如果替換字段是單詞的一部分，那么參數(shù)名稱就必須用括號(hào)括起來，從而準(zhǔn)確指明結(jié)尾：1234from

string

import

Templatestr1=Template('Hello,w${x}d!')str1=str1.substitute(x='orl')print

str1輸出：Hello,world!如要輸出$符，可以使用$$輸出：1234from

string

import

Templatestr1=Template('$x$$')str1=str1.substitute(x='100')print

str1輸出：100$除了關(guān)鍵字參數(shù)之外，模板字符串還可以使用字典變量提供鍵值對(duì)進(jìn)行格式化：12345from

string

import

Templated={'h':'Hello','w':'world'}str1=Template('$h,$w!')str1=str1.substitute(d)print

str1輸出：Hello,world!除了格式化之外，Python字符串還內(nèi)置了很多實(shí)用方法，可參考官方文檔，這里不再列舉。

4、通用序列操作（方法）從列表、元組以及字符串可以“抽象”出序列的一些公共通用方法（不是你想像中的CRUD），這些操作包括：索引（indexing）、分片（sliceing）、加（adding）、乘（multiplying）以及檢查某個(gè)元素是否屬于序列的成員。除此之外，還有計(jì)算序列長度、最大最小元素等內(nèi)置函數(shù)。（1）索引123456str1='Hello'nums=[1,2,3,4]t1=(123,234,345)print

str1[0]print

nums[1]print

t1[2]輸出H

2

345索引從0（從左向右）開始，所有序列可通過這種方式進(jìn)行索引。神奇的是，索引可以從最后一個(gè)位置（從右向左）開始，編號(hào)是-1：123456str1='Hello'nums=[1,2,3,4]t1=(123,234,345)print

str1[-1]print

nums[-2]print

t1[-3]輸出：o

3

123（2）分片分片操作用來訪問一定范圍內(nèi)的元素。分片通過冒號(hào)相隔的兩個(gè)索引來實(shí)現(xiàn)：12345678nums=range(10)print

numsprint

nums[1:5]print

nums[6:10]print

nums[1:]print

nums[-3:-1]print

nums[-3:]#包括序列結(jié)尾的元素，置空最后一個(gè)索引print

nums[:]#復(fù)制整個(gè)序列輸出：[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

[1,2,3,4]

[6,7,8,9]

[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

[7,8]

[7,8,9]不同的步長，有不同的輸出：12345678nums=range(10)print

numsprint

nums[0:10]

#默認(rèn)步長為1等價(jià)于nums[1:5：1]printnums[0:10:2]

#步長為2print

nums[0:10:3]

#步長為3##printnums[0:10:0]

#步長為0printnums[0:10:-2]

#步長為-2輸出：[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]

[0,2,4,6,8]

[0,3,6,9]

[]（3）序列相加1234567str1='Hello'str2='world'print

str1+str2num1=[1,2,3]num2=[2,3,4]print

num1+num2print

str1+num1輸出：Helloworld

[1,2,3,2,3,4]Traceback(mostrecentcalllast):

File“F:\Python\test.py”,line7,in<module>

printstr1+num1

TypeError:cannotconcatenate‘str’and‘list’objects（4）乘法123456print

[None]*10str1='Hello'print

str1*2num1=[1,2]print

num1*2print

str1*num1輸出：[None,None,None,None,None,None,None,None,None,None]HelloHello

[1,2,1,2]Traceback(mostrecentcalllast):

File“F:\Python\test.py”,line5,in<module>

printstr1*num1

TypeError:can’tmultiplysequencebynon-intoftype‘list’（5）成員資格in運(yùn)算符會(huì)用來檢查一個(gè)對(duì)象是否為某個(gè)序列（或者其他類型）的成員（即元素）：12345str1='Hello'print

'h'

in

str1print

'H'

in

str1num1=[1,2]print

1

in

num1輸出：False

True

True（6）長度、最大最小值通過內(nèi)建函數(shù)len、max和min可以返回序列中所包含元素的數(shù)量、最大和最小元素。12345678str1='Hello'print

len(str1)print

max(str1)print

min(str1)num1=[1,2,1,4,123]print

len(num1)print

max(num1)print

min(num1)輸出：5

o

H

5

123

1

二、映射（字典）映射中的每個(gè)元素都有一個(gè)名字，如你所知，這個(gè)名字專業(yè)的名稱叫鍵。字典（也叫散列表）是Python中唯一內(nèi)建的映射類型。1、鍵類型字典的鍵可以是數(shù)字、字符串或者是元組，鍵必須唯一。在Python中，數(shù)字、字符串和元組都被設(shè)計(jì)成不可變類型，而常見的列表以及集合（set）都是可變的，所以列表和集合不能作為字典的鍵。鍵可以為任何不可變類型，這正是Python中的字典最強(qiáng)大的地方。12345678list1=["hello,world"]set1=set([123])d={}d[1]=1print

dd[list1]="Helloworld."d[set1]=123print

d輸出：{1:1}Traceback(mostrecentcalllast):

File“F:\Python\test.py”,line6,in<module>

d[list1]=”Helloworld.”

TypeError:unhashabletype:‘list’

2、自動(dòng)添加即使鍵在字典中并不存在，也可以為它分配一個(gè)值，這樣字典就會(huì)建立新的項(xiàng)。

3、成員資格表達(dá)式itemind（d為字典）查找的是鍵（containskey），而不是值（containsvalue）。

Python字典強(qiáng)大之處還包括內(nèi)置了很多常用操作方法，可參考官方文檔，這里不再列舉。思考：根據(jù)我們使用強(qiáng)類型語言的經(jīng)驗(yàn)，比如C#和Java，我們肯定會(huì)問Python中的字典是線程安全的嗎？

三、集合集合（Set）在Python2.3引入，通常使用較新版Python可直接創(chuàng)建，如下所示：strs=set(['jeff','wong','cnblogs'])

nums=set(range(10))看上去，集合就是由序列（或者其他可迭代的對(duì)象）構(gòu)建的。集合的幾個(gè)重要特點(diǎn)和方法如下：1、副本是被忽略的集合主要用于檢查成員資格，因此副本是被忽略的，如下示例所示,輸出的集合內(nèi)容是一樣的。12345set1=set([0,1,2,3,0,1,2,3,4,5])print

set1set2=set([0,1,2,3,4,5])print

set2輸出如下：set([0,1,2,3,4,5])

set([0,1,2,3,4,5])

2、集合元素的順序是隨意的這一點(diǎn)和字典非常像，可以簡單理解集合為沒有value的字典。12strs=set(['jeff','wong','cnblogs'])print

strs輸出如下：set([‘wong’,‘cnblogs’,‘jeff’])

3、集合常用方法a、交集union123456set1=set([1,2,3])set2=set([2,3,4])set3=set1.union(set2)print

set1print

set2print

set3輸出：set([1,2,3])

set([2,3,4])

set([1,2,3,4])union操作返回兩個(gè)集合的并集，不改變?cè)屑?。使用按位與（OR）運(yùn)算符“|”可以得到一樣的結(jié)果：123456set1=set([1,2,3])set2=set([2,3,4])set3=set1|set2print

set1print

set2print

set3輸出和上面union操作一模一樣的結(jié)果。其他常見操作包括&（交集）,<=,>=,-,copy()等等，這里不再列舉。12345678910set1=set([1,2,3])set2=set([2,3,4])set3=set1&set2print

set1print

set2print

set3print

set3.issubset(set1)set4=set1.copy()print

set4print

set4

is

set1輸出如下：set([1,2,3])

set([2,3,4])

set([2,3])

True

set([1,2,3])

False

b、add和remove和序列添加和移除的方法非常類似，可參考官方文檔：123456789set1=set([1])print

set1set1.add(2)print

set1set1.remove(2)print

set1print

set1print

29

in

se